Hengityslihakset - niiden toiminta ja harjoittaminen hengitysharjoituslaitteella
Kategoria / Hyvinvointi Kategoria / Terveys

Hengityslihakset - niiden toiminta ja harjoittaminen hengitysharjoituslaitteella

Hengitys koostuu ulos- ja sisäänhengityksestä. Joissakin tilanteissa hengitys voi olla epätasapainoisessa tilassa, jolloin on hyvä ottaa avuksi hengitysharjoituslaitteet, joilla hoidetaan hengitystä ja palautetaan se normaaliin tilaan. Listasimme tutuimmat hengitysharjoituslaitteet, katso lista!

Hengitys koostuu sisään- ja uloshengityksestä

Lepotilassa sisäänhengityslihakset ovat rentoina ja keuhkojen ja ilman paineet ovat samat. Näin ollen keuhkoissa ei siis ole ilmavirtausta. Sisäänhengitys alkaa aivojen hengityskeskuksesta hengityslihaksiin kulkeutuvalla hermoimpulssilla, joka antaa käskyn hengityslihaksille. Pallean kupoli vetäytyy alaspäin, rintaontelo laajentuu ja alimmat kylkiluut kohoavat pallean supistuessa. Kylkivälilihasten ansiosta rintakehä laajenee tasaisesti. 

Sisään hengittäessä liikettä tulisi näkyä vatsan ja alarintakehän alueella, aina häpyluun kohdalla asti. Rintaontelon laajetessa keuhkopussi laajenee ja näin ollen keuhkokudos ja -rakkulat laajenevat myös. Keuhkokudokseen muodostuu alipaine ulkoilmaan nähden ja ilma virtaa suuremmasta paineesta pienempään eli ilma virtaa keuhkorakkuloihin. Keuhkojen seinämässä olevat reseptorit reagoivat venytykseen ja reseptoreiden ansiosta supistumiskäskyt aivorungosta sisäänhengityslihaksille loppuvat. Tämän jälkeen seuraa uloshengitys.

Uloshengitys on passiivista, sillä sisäänhengityslihasten rentoutuessa rintaontelon kimmoisat rakenteet vetävät keuhkoja ja rintakehää kasaan. Pallea nousee ylöspäin ja rintaontelo pienenee näin myös alhaalta päin. Rintaontelon pienentyessä pienentyvät myös keuhkorakkulat ja keuhkokudokseen syntyy ylipaine. Ilma virtaa ylipaineesta pois eli keuhkorakkuloista ulospäin, kunnes ilmanpaineet ovat tasoittuneet. 

Sisään- ja uloshengityksen jälkeen seuraa aina pieni tauko ennen seuraavaa hengitystä. Rauhallinen hengitys taukoineen mahdollistaa sen, että ilma kulkeutuu myös aivan keuhkojen alimpiin osiin ja alveolien sisään. Samalla myös hiilidioksidin poistuminen helpottuu. Normaalin sisään- ja uloshengityksen pituuksien suhde on, että yksi uloshengitys on noin 1 : 1,5 - 2 pidempi kuin sisäänhengitys.

 

Myös ylähengitysteiden lihaksilla on rooli hengittämisessä

Ilman ylähengitysteiden lihaksia olisi hengittäminen haastavaa. Normaalin lepohengityksen aikana äänihuulet loittonevat toisistaan laajentaen äänirakoa, mahdollistaen esteettömän ilman virtauksen kurkunpäässä. Tämä tapahtuu kannusrustolihaksen avulla, joka aktivoituu refleksin avulla. Ilman tätä refleksiä äänihuulet tukkisivat ääniraon, joka lisäisi ylähengitysteiden ilman virtauksen vastusta ja tekisi hengittämisestä raskasta. Raskaan hengityksen aikana myös rengas-kilpirustolihas auttaa loitontamaan äänihuulia ja näin lisäämään kurkunpään läpimittaa. Äänihuulten lähentyminen tapahtuu pääasiassa kannusrustolihaksen rentoutuessa, mutta myös jotkin lihakset voivat sulkea äänirakoa aktiivisesti.


Kun hengitys ei ole tasapainoista ja ongelmatonta, puhutaan epätasapainoisesta hengityksestä 

Aikaisemmin hengityshäiriöistä, jotka eivät liity suoranaisesti fyysiseen sairauteen, käytettiin yleisesti nimitystä hyperventilaatio-oireyhtymä. Kuitenkin 1990-luvulla käsite muuttui epätasapainoiseksi hengitykseksi (dysfunctional breathing) hyperventilaatio-oireyhtymä-nimityksen suppeuden vuoksi. Epätasapainoista hengitystä ei ole tarkkaan määritelty. Yleisesti ottaen kaikki mikä poikkeaa niin sanotusta normaalista hengittämisestä, luokitellaan epätasapainoiseksi hengitykseksi. Näitä ovat veren happi- ja hiilidioksidipitoisuuksiin vaikuttavat hyper- ja hypoventilointi, muutokset hengitystekniikassa sekä hengitysoireiden ilmaantuvuus. 

Epätasapainoinen hengitys voi liittyä sairauteen, mutta itsessään se ei ole sairaus, vaan hengityksen häiriö. Hengitys muuttuu jatkuvasti ja reagoi ympäristömme ja elämämme tapahtumiin. Meistä jokaisella onkin jopa 20–30 erilaista hengitystapaa eri tilanteita varten. 

Alla lueteltu tyypillisimpiä epätasapainoisen hengityksen oireita, joiden avulla epätasapainoisen hengityksen voi tunnistaa: 

  • uloshengityksen jälkeinen tauko olematon
  • hengityksen pidättäminen sisäänhengityksen jälkeen 
  • suurentunut hengitystiheys levossa
  • suun kautta hengittäminen 
  • apuhengityslihasten käyttö levossa 
  • huokailu ja haukotteleminen 
  • vatsalihasten ylimääräinen jännittäminen, jäykkyys tai häiriö toiminnassa 
  • jatkuva rykiminen
  • ilman nieleminen 
  • hengitykseen kuuluvan luonnollisen selkärangan liikkeen puuttuminen 
  • hengenahdistuksen tuntemukset 

Hengitysharjoittelu ja hengityslihaksien merkitys hengityksen hoidossa

Hengityslihaksia voi vahvistaa. Urheilijat ovat jo pitkään vahvistaneet sisäänhengityslihaksiaan erilaisilla harjoitteluilla, jotta hapenottokykyä voitaisiin vahvistaa, kun taas laulajat ja puhallinsoittimien soittajat ovat keskittyneet uloshengityslihasten vahvistamiseen, jotta uloshengitystä voitaisiin pidentää. Keuhkosairailla hengitysongelmien hoitoon käytetään tyypillisesti erilaisia uloshengityksen harjoitteita, koska monissa sairauksissa oireet johtuvat hengitysteiden ahtautumisesta. Hengityssairailla vastusta ei yleensä käytetä parantamaan hengityslihasvoimaa, vaan halutaan avata keuhkoputkia, jotta oireet helpottaisivat.

Vastustettu hengitysharjoittelu on levinnyt laajalle kuntoilijoiden keskuudessa, vaikka sillä on myös arvostelijansa liikuntafysiologian alalla. Yleinen ajatus on, että terveillä ihmisillä hengitys ei yleensä ole suorituskykyä rajoittava tekijä. Tämä ajatus perustuu siihen tietoon, että hengitys ei rajoita kaasujen vaihtoa keuhkoissa, mikä on totta. Kuitenkaan näin ajateltaessa ei oteta huomioon sitä tosiasiaa, että hengittäminen on myös lihastyötä. Hengityslihasten rooli suorituskykyä rajoittavana tekijänä on vähitellen ymmärretty paremmin.

Vastustettua hengitysharjoittelua voidaan käyttää useiden sairauksien hoidoissa. Hengityslihasten voimantuotto laskee ikääntyessä, joten ikääntyvän hengitys hyvinvoinnissa hengityslihasten harjoittelussa on tärkeä rooli. Tiedetään, että myös ylipaino johtaa useimmiten raskaampaan hengitykseen, jonka kuormittavuutta voidaan vähentää vahvistamalla hengityslihaksia. Hengityslihasten vahvistaminen vähentää kuormituksesta johtuvaa hengenahdistuksen tunnetta.

Tutkimusten perusteella hengityslihakset reagoivat harjoitteluun samalla tavalla kuin muutkin lihakset. Myös niiden anatomiset ja toiminnalliset muutokset ovat riippuvaisia harjoituksen laadusta. Riippuen harjoittelun laadusta voidaan hengitysharjoittelulla lisätä hengityslihasten voimantuottoa, supistumisnopeutta, tehontuottoa ja kestävyyttä. Harjoitukset, joissa vastus on kohtalainen (50-60 %) ja sarja tehdään sietokykyyn asti (noin 30 toistoa), ovat tuottaneet suurimmat toiminnalliset vaikutuksen. Hengityslihaksia harjoitetaan yleensä lähinnä kestävyyden ja voiman lisäämiseksi. On havaittu, että hengityslihasten vahvistamisen ansiosta raajojen lihakset väsyvät hitaammin ja suorituskyky rasituksessa paranee, sekä hengästymisen kynnys nousee.


Uloshengitysvastus - miksi ja milloin


Uloshengityksen vastuslaitteet ovat useimmiten keuhkosairaiden tai hengitysongelmaisten käyttämiä laitteita. Se avaa keuhkoputkia, vahvistaa uloshengityslihaksia ja tehostaa uloshengitystä.

Uloshengityslihakset aktivoituvat myös yskän- ja aivastusrefleksien aikana. Uloshengityslihakset supistuvat yskittäessä samaan aikaan, kun kurkunkansi ja äänihuulet sulkeutuvat. Tapahtuman ansiosta paine nousee keuhkoissa ja kurkunpään avautuessa äkillisesti, ilma syöksyy ulos nopeasti (jopa 250 metriä sekunnissa). Aivastusrefleksi vaikuttaa enemmän ylempiin hengitysteihin ja kurkunpää pysyy aivastuksen aikana avoimena. Jos yskimisvoima on heikentynyt, on hengityslihasten vahvistamisella tärkeä rooli voiman palauttamisessa.

Uloshengitys on passiivista, mutta esimerkiksi puhuessa, laulaessa tai soitettaessa puhallinsoitinta myös uloshengitykseen käytetään lihasvoimaa, jolloin vatsalihakset ja sisemmät kylkivälilihakset tekevät työtä. Vatsalihakset ovat aktiivisena erityisesti uloshengityksen aikana, mutta ne osallistuvat myös sisäänhengitykseen. Lantionpohjan lihakset toimivat päinvastoin pallean kanssa eli kun pallea supistuu, lantionpohjan lihakset rentoutuvat. Sopivan vahvat lantionpohjan lihakset tukevat sisäelimiä ja myös hengitystoimintoa.

Uloshengityslihasten harjoittaminen kohdistuu vatsalihaksiin ja sisempiin kylkilihaksiin. Nämä lihakset ovat tärkeitä puheentuotossa ja esim. yskimisessä. Äänenkäytön ja –muodostamisen kannalta hengityslihasharjoitukset ovat hyödyllisiä. Uloshengityslihasharjoittelu voi edistää äänen ominaisuuksia esim. työkseen puhuvilla tai laulajilla. 

Esimerkkejä laitteista, joilla voi vahvistaa uloshengityslihaksia:

  • Vesi-PEP-pullo. On tyypillinen sairaalassa käytettävä uloshengitysvastuslaite. Laite rakennetaan 1 litran pullosta, sekä 70 cm letkusta, jonka halkaisija on 1 cm. Pulloon laitetaan vettä 5- 10 cm, jolloin uloshengitysvastus on 5- 10cmH2O. Avaa keuhkoputkia ja irrottaa limaa.
  • Shaker. Timik medical Oy. Värinä ja pieni uloshengitys vastus avaa keuhkoputkia ja värinä irrottaa limaa limakalvolta. 
  • Acabella- PEP-laite. Steripolar. Pieni positiivinen paine ja värinä, joka vastustaa uloshengitystä, avaa keuhkoputkia ja värinä irrottaa limaa. 
  • Resistex 2, uloshengitysvastusharjoittelulaite. Steripolar. Helpottaa liman irtoamista ja vähentää imemisen tarvetta. Voidaan liittää painemittareihin tai maskiin. Säädettävä vastustaso. 
  • Airofit. Laite tuottaa pientä uloshengityksen vastusta ja tarjoaa valmiita erilaisia harjoitusohjelmia, rentoutumiseen, hengityksen harjoittamiseen. 

Sisäänhengitysvastus - miksi ja milloin


Sisäänhengitysvastus on yleinen urheilijoiden käytössä. Se tehostaa sisäänhengityslihasten voimaa, rauhoittaa hengitystä, parantaa hapenottokykyä ja auttaa hengityskeskusta sopeutumaan hiukan kohonneeseen hiilidioksiditasoon. 

Tutkimusten mukaan IMT:sta on hyötyä kestävyysurheilussa (juoksu, pyöräily, soutu) ja intervallityyppisissä lajeissa (jalkapallo, tennis, koripallo, rugby), kun taas vesiurheilussa IMT:sta ei näyttäisi olevan hyötyä. Sisäänhengityslihasten vahvistuessa, hengityksen ei koeta rasittuvan niin herkästi ja on helpompaa säilyttää syvempi ja hitaampi hengitysrytmi pidempään.  

Apuhengityslihakset nimensä mukaisesti avustavat hengitystä tarvittaessa, mutta niiden ensisijainen tehtävä on liikuttaa ihmiskehoa nivelten välityksellä tai ylläpitää kehon asentoja. Apuhengityslihakset otetaan käyttöön, kun on hengitettävä voimakkaasti. Niiden avulla keuhkoihin saadaan nopeammin ilmaa. Apuhengityslihakset voivat korvata osittain varsinaisten hengityslihasten toiminnan, mikäli ne ovat heikentyneet esimerkiksi sairauden takia. Apuhengityslihaksiin kuuluvat kaulan, niskan ja hartioiden lihakset, kylkiluiden kohottaja- ja kannattajalihakset sekä kylkiluiden 6 välissä olevat lihakset, rinta-, selkä-, vatsa- ja lantiolihakset. 

Kun harjoitetaan sisäänhengityslihaksia, harjoitus kohdistuu palleaan sekä ulompiin kylkivälilihaksiin ja ylävartalon apuhengityslihaksistoon.

Esimerkkejä laitteista ja niiden maahantuojia/ valmistajia:

  • Coach2. Steripolar.  Yksisuuntainen venttiili mahdollistaa vain sisäänhengityksen laitteen kautta. Tavoitetaso on säädettävissä, jolloin tavoitteiden seuranta helpottuu. 
  • CliniFlo hengitysharjoittaja. Steripolar. Matalavirtauksinen hengitysharjoittaja vanhuksille, lapsille ja heikoille potilaille. Kannustaa leikkauksen jälkeen syvähengitykseen. 
  • Phantom- maski, Gymstick international. Vastustaa sisäänhengitystä mekaanisella vastuksella, jota käytetään kuten hengityssuojainta. 
  • Hengityspalje on yleensä sairaalaoloissa käytettävä apu syventämään hengitystä ja auttamaan yskimisessä, jos oma lihasvoima ei riitä. 

Ulos- ja sisäänhengitysvastus yhdistettynä - miksi ja milloin

Tällaiset laitteet ovat yleensä hengitysongelmaisten käytössä. Se vahvistaa ulos- ja sisäänhengityksen lihaksia, avaa keuhkoputkia ja tehostaa keuhkotuuletusta. Se tasapainoittaa myös ulos- ja sisäänhengitystä, koska molemmat paranevat sekä tehostaa syvähengitystä ja vagushermon aktivaatiota.

Esimerkkejä laitteista ja niiden maahantuojia/ valmistajia:

  • Treshold IMT ja PEP laitteet. Philips Oy. Erillinen laite uloshengityksen vastukselle ja sisäänhengityksen vastukselle. Vastus on säädettävissä maksimissaan 20cmH2O asti.
  • Spiro Tiger. Medical tech Oy. Vastus ei säädettävissä, perustuu hengityksen tekniikan harjoittamiseen, ei lihasvoiman lisäämiseen.

Lämmin höyry - miksi ja milloin 

Lämmin höyry lisää hengitysteiden limakalvon kosteustasapainoa, parantaa limakalvon omaa toimintaa ja muuttaa liman koostumusta juoksevammaksi.

Esimerkkejä laitteista ja niiden maahantuojia/ valmistajia:

  • Saunan ja suihkun höyryä hyödynnetään usein hengenahdistuksen tai limaisuuden hoidossa.
  • Kattila, jonka päällä hengitellään pyyhkeen alla, on tyypillinen flunssan ja tukkoisuuden hoitokeino.
  • Kasvosauna. Esim Beuer. Ihonhoitoon kehitetty laite, jota moni käyttää hengitysongelmiensa hoitoon, esim flunssan aikana.
  • Lääkesumuttimet eli nebulisaattorit ovat laitteita, joilla usein sairaalassa, mutta myös kotioloissa annostellaan kylmää höyryä, joka pisarakooltaan hyvin hienokakoista. Laite höyryttää keittosuolaliuosta ja kuljettaa sitä hengitysteihin. Kylmä höyry ei juurikaan lisää limakalvon kosteutta, vaan toimii lähinnä lääkeaineen ”kuljetusalustana.” Laitteella annostellaan myös nestemäisiä hengitettäviä lääkkeitä esimerkiksi voimakkaan hengenahdistuskohtauksen hoidossa.

Ulos- ja sisäänhengitysvastus yhdistettynä höyryyn - miksi ja milloin

Tätä yhdistelmää voivat hyödyntää urheilijat, hengitysongelmaiset ja äänityöläiset. Myös lapset voivat käyttää laitetta. Se vahvistaa ulos- ja sisäänhengityksen lihaksia, avaa keuhkoputkia ja tehostaa keuhkotuuletusta. Lisäksi se tasapainoittaa ulos- ja sisäänhengitystä, koska molemmat paranevat sekä tehostaa syvähengitystä ja vagushermo aktivaatiota. Lämmin höyry tehostaa limakalvon omaa toimintaa ja lisää sen kosteustasapainoa. Yhdistetty lihaskuntoharjoittelu lisää verenkiertoa hengitysteiden lihaksissa ja tehostaa myös näin limakalvon aineenvaihduntaa.

Esimerkkejä laitteista ja niiden maahantuojia/ valmistajia:

  • WellO2-laite. WellO2 Oy. Laitteessa on yhdistettynä säädettävä hengitysvastus 20-100cmH2O ja lisäksi lämmin höyry, jonka lämpötila on säädettävissä.

 

 

Lisätietoa hengitysharjoituslaitteista: